Повернемося знову до основоположного умові магнітного запису звуку. Магнітний запис звуку, як вже говорилося, заснована на здатності деяких матеріалів намагнічуватися, проходячи через магнітне поле, і зберігати намагнічене стан після виходу з цього магнітного поля. Ми встановили, що матеріал, здатний намагнічуватися,- це магнітна стрічка, а джерело магнітного поля - магнітна головка. Таким чином, основні «дійові особи» в процесі магнітного запису звуку - це магнітна стрічка і магнітна голівка, або, як кажуть фахівці, система «стрічка - головка».Цю систему треба розглянути. Інакше кажучи, нам належить розглянути, які процеси відбуваються при магнітного запису звуку.

Принцип всіх систем запису звуку, будь то механічна, фотооптическая або магнітна, полягає у фіксації звукового сліду на матеріалі носія запису, а амплітуда сліду повинна відповідати амплітуди звукового сигналу. Якщо звуковий тиск змінюється як функція часу, то звуковий слід змінюється як функція довжини носія запису. Тому зміна звукового тиску при будь-якій системі запису запишеться як зміна звукового сліду.

При магнітного запису звуку довжина хвилі запису залежить від швидкості руху носія запису. Зв'язок між довжиною хвилі запису л, частотою f і поступальної швидкості руху носія запису V аналогічна відношенню при звуковій хвилі, що поширюється, наприклад, в повітряної середовищі, але з тією лише різницею, що швидкість поширення звуку в повітрі замінена поступальної швидкості руху носія запису, тобто л = V/f.Якщо в цій формулі швидкість руху носія запису виражена в мікрометрів в секунду (мкм/с), а частота сигналу виражена в герцах (Гц), то довжина хвилі запису виходить вираженої в мікрометрів (мкм).

При магнітного запису інформації можливі три способи впливу на матеріал носія запису, наведені на рис. 15. В магнітного запису звуку використовується тільки спосіб поздовжнього намагнічування. Він виходить при використанні магнітної головки кільцевого типу, в якій магнітні силові лінії, які виходять з робочого зазору голівки, намагничивают носій запису поздовжньо в напрямку його руху.

Тепер давайте хоча б схематично, в загальних рисах, уявімо собі процес магнітного запису звуку. Припустимо, що мікрофон, розташований у якому-небудь звуковому полі, перетворює звукові коливання в електричний струм звукової частоти. Цей струм після посилення відповідним пристроєм, званим підсилювачем запису, підводиться до обмотки записуючої магнітної головки. В результаті впливу цього змінного струму звукової частоти близько робочого зазору записуючої магнітної головки з'являється магнітне поле, що змінюється в такт зі звуковим полем.Таким чином, звуковий сигнал, що змінюється в часі, виявився перетвореним у змінюється в часі магнітний потік, яким і проводиться магнітний запис звуку. Якщо в цей час перед робочим зазором записуючої магнітної головки рівномірно рухається носій запису - магнітна стрічка, магнітні силові лінії виходять з одного полюса записуючої магнітної головки, входять у феромагнітний матеріал робочого шару носія запису, намагнічівая його до певної величини, і повертаються до іншого полюсу сердечника цієї магнітної головки.При виході носія запису із зони дії полюсів сердечника записуючої магнітної головки, утворених диамагнитной прокладкою, величина магнітної індукції в ньому падає до значення залишкової намагніченості Jr макс, залежить від магнітних властивостей феромагнітного матеріалу носія запису.

Що ж відбувається з феромагнітним матеріалом носія запису в момент впливу на нього магнітного полючи записуючої магнітної голівки?Виявляється, елементарні магнітики робочого шару носія запису, які до підходу до записуючої магнітній головці перебували в хаотичному стані, під впливом магнітного полючи записуючої магнітної головки змінюють своє положення, розташовуючись один до одного однойменними полюсами, як це умовно показано на рис. 16, і зберігають це розташування після проходу робочого зазору записуючої магнітної головки.Однак, як видно з малюнка, розташування елементарних магнітиків таке, що вони утворюють зони, рівні половині довжини хвилі, записуваної в даний момент частоти звукового коливання. Якщо записуваний в даний момент звук являє собою реальний сигнал (музика, мова), частоти якого весь час змінюються, то і магнітне поле, створюване записуючої магнітною головкою, також буде змінюватися і ці зміни зафіксуються в робочому шарі магнітної стрічки як ділянки з різною намагніченістю як за величиною, так і за напрямом.Отже, результатом процесу магнітного запису звуку буде мінлива намагніченість носія запису по його довжині. Якщо потім магнітну стрічку із записом звуку рівномірно і з тією ж швидкістю, з якою проводився запис, просувати повз робочого зазору відтворюючої магнітної головки, то станеться наступне.У ті моменти часу, коли перед робочим зазором відтворюючої магнітної головки виявляється намагнічений ділянку носія запису, магнітні силові лінії як би «вриваються» в сердечник головки, магнітне опір якого в багато разів менше магнітного опору повітря, і, дійшовши до обмотки головки, індукують у ній електрорушійну силу, величина якої залежить від залишкової намагніченості носія запису.Ця електрорушійна сила, будучи посилена тепер вже підсилювачем відтворення і відповідним чином скоригована (про це ми розповімо пізніше), підводиться до пристрою, в результаті чого ми почуємо звук записаний раніше.

Приступаючи до запису звуку, необхідно «очистити» магнітну стрічку від попередньої записи, або, як кажуть, «стерти» стару запис. Для цього по ходу руху магнітної стрічки перед записуючої магнітною головкою поміщають прала магнітну головку. З її допомогою створюється сильне змінне магнітне поле ультразвукової частоти, яке спершу намагнічує носій запису до насичення, а потім размагничивает його.

Розібраний нами принцип магнітного запису звуку сам по собі досить простий. Однак на початку його розвитку виникали великі труднощі, пов'язані з усуненням спотворень звуку і сторонніх шумів, що супроводжували процеси запису звуку і його відтворення.Тільки введення високочастотного підмагнічування в процес запису і створення сучасних магнітних стрічок дозволили усунути ці недоліки, і магнітний запис звуку стала одним з найбільш високоякісних способів запису звуку.

Тепер, коли ми коротко познайомилися з фізичною суттю процесів, що відбуваються при магнітного запису звуку, деякі нетерплячі читачі можуть сказати: «Годі, пора переходити до розповіді про пристрої магнітофона і роботі з ним». Що ж, якщо таким читачам не терпиться, нехай перевернуть кілька сторінок книги і почнуть читати наступну главу. Ми, однак, вважаємо за необхідне роз'яснити деякі моменти магнітного запису звуку більш детально, що, безсумнівно, допоможе краще розуміння подальшого матеріалу.

Перше, на що ми хотіли б звернути вашу увагу, це на розподіл магнітного поля над робочим зазором записуючої магнітної головки.Сердечник магнітної голівки, будь то записує, відтворює або пере магнітна головка, завжди має незначне магнітне опір, у багато разів меншу магнітного опору повітря. Однак у робочому зазорі сердечника, утвореному немагнітної прокладкою, магнітне опір різко збільшується, наближаючись до магнітного опору повітря, завдяки чому тут виникає так зване магнітне розсіювання.Це магнітне розсіювання в відсутність магнітної стрічки приводить як би до выпучиванию магнітних силових ліній з сердечника головки. У цьому випадку розподіл магнітного поля над робочим зазором записуючої магнітної голівки буде приблизно таким, як це показано на рис. 17 ліворуч.Якщо ж у момент виникнення магнітного поля над робочим зазором записуючої магнітної головки знаходиться магнітна стрічка, робочий шар якої має мале магнітне опір, то силові лінії цього магнітного поля підуть через феромагнітний матеріал носія запису, а розподіл магнітного поля над робочим зазором записуючої магнітної головки зміниться та буде приблизно таким, як це показано на тому ж рисунку праворуч.

Наступне питання, яке ми хотіли б більш докладно роз'яснити нашим читачам, пов'язаний з процесом запису з високочастотним підмагнічуванням. Про роль високочастотного підмагнічування у підвищенні якості магнітного запису звуку ми вже багато говорили.Тепер нам належить розібратися в його фізичної сутності. Однак, щоб зрозуміти процес запису з високочастотним підмагнічуванням, нам доведеться зробити невеликі відступи.

Насамперед ми хотіли б звернути вашу увагу на ту обставину, що процес магнітного запису звуку тісно пов'язаний з магнітними властивостями носія запису. У зв'язку з цим режим запису, що встановлюється при регулюванні магнітофона, залежить від магнітних властивостей стрічки, на роботу з яким розрахований магнітофон. Тому, щоб якість запису завжди було на належному рівні, необхідно користуватися магнітною стрічкою, рекомендованої заводом-виготовлювачем.Якщо ж доводиться робити запис на інший магнітній стрічці, то обов'язково потрібно знати її параметри і при запису вносити поправки в установлений режим, а як це зробити, буде розказано далі. Ми ж зараз тільки пояснимо необхідність цього з точки зору магнітних явищ, що відбуваються при магнітного запису звуку.

При пропусканні по обмотці записуючої магнітної головки струму звукової частоти біля її робочого зазору створюється деяка напруженість магнітного поля Н. Ця напруженість поля прямо пропорційна величині пропускається через обмотку струму, і при зміні струму запису пропорційна залежність зберігається в широких межах, тобто залишається лінійною.Коли перед робочим зазором записуючої магнітної головки починає переміщатися носій запису, напруженість магнітного поля Н створює в ньому якусь намагніченість J, причому співвідношення між напруженістю магнітного поля і намагніченістю носія запису вже не залишається лінійною завдяки магнітним властивостям носія запису.Наприклад, збільшення напруженості магнітного поля в два рази не відповідає подвоєнню величини намагніченості носія запису, бо величина намагніченості залежить ще і від магнітного стану (величини залишкової намагніченості) носія запису до впливу на нього поля Н. Коли ж носій запису пройде зону дії робочого зазору записуючої магнітної головки, його намагніченість знижується до значення залишкової намагніченості Jr.

При запису з високочастотним підмагнічуванням до обмотці записуючої магнітної головки одночасно підводять два сигнали: низькочастотний (нч) сигнал запису і високочастотний (вч) сигнал підмагнічування. При одночасному впливі двох різних за частотою коливань можливі два способу їх поєднання, один з яких називається модуляцією, а інший - накладенням коливань. Обидва ці способу поєднання показано на рис. 18.